Седиментационно-тектонические процессы

Андреева Е.Е., Баранова А.Г.,
Хазиев Р.Р., Валеева А.В.,
Хайртдинов Р.К., Ионов Г.М.

ИПЭН АН РТ, Институт «ТатНИПИнефть»

В ходе работы построены и проанализированы структурные карты по поверхностям горизонтов нижнего и среднего карбона, а также карты изопахит локального поднятия одного из месторождений Татарстана. На изучаемом поднятии месторождения установлено три отдельных купола: северный, центральный и восточный. Для определения последовательности развития ряда поверхностей при построении палеоструктурных карт авторы использовали метод «изопахического треугольника», по построенным картам авторы получили информацию о подвижках, структурных формах и соотношении этих форм на разных этапах геологической истории.
Введение
Палеотектонический анализ развития локальных структур и выявление благоприятных условий образования ловушек углеводородов является одним из важнейших инструментов освоения и разработки месторождений. Формационно-фациальный анализ позволяет в свою очередь выявлять благоприятные условия образования ловушек углеводородов неструктурного типа.
На начальном этапе формационного анализа выделялись геологические тела, представленные однотипными породами или взаимосвязанные совместным образованием, а далее определялись стратиграфические признаки и генезис, палеогеографические и палеотектонические условия их образования. В процессе работы предстоит построение набора структурных карт, а также карт толщин осадочных образований нижнего и среднего карбона.
Карты толщин в нефтяной геологии используются в самых различных целях. Это структурные кары, построенные методом схождения; карты нефтегазонасыщенных толщин, карты суммарных толщин коллекторов определенного горизонта.
Выделение формаций, а в их составе субформаций и фаций, наиболее интересно при изучении месторождений с целью выявления благоприятных условий для образования ловушек углеводородов неструктурного типа и их разработки.
Особый интерес представляют палеоструктурные карты, построенные как карты толщин. Интерпретация таких карт основана на представлении о компенсации погруженного дна бассейна осадконакоплением, а мощности отложений являются показателями интенсивности погружения, а значит, и наличия тектонических движений. Минимальные значения мощностей стратиграфического интервала — это древние приподнятые зоны; наоборот, повышенные мощности — это погруженные зоны. Тщательное изучение и корреляция разрезов позволяют в подавляющем большинстве случаев точно установить существование того или иного фактора или исключить его.
Объект исследования
В качестве объекта исследования коллективом авторов выбрано одно из месторождений на территории Татарстана (по согласованию с недропользователем название месторождения не разглашается). Территориально месторождение приурочено к Альметьевском району РТ, в пределах западного борта Южно-Татарского свода (рис. 1).
Тектоническая схема Республики Татарстан с примерным указанием лицензионного участка месторождения (красный круг). Масштаб 1:2 500 000. I — Южно-Татарский свод; II — Мелекесская впадина; III — Северо-Татарский свод; IV — Казанско-Кажимский прогиб; V — Токмовский свод

На месторождении выявлено большое количество посттурнейских врезовых зон и зон замещений коллектора. В этой связи возникла необходимость в детальном изучении процесса формирования поднятий месторождения для организации эффективной системы поддержания пластового давления (ППД). Анализируя данные, можно наметить зоны влияния нагнетательных скважин на добывающие и по этим данным подобрать наиболее оптимальные варианты эксплуатации месторождения.
Данные бурения показывают, что каждая толща неоднородна в деталях, но сложена фациально близкими между собой образованиями. В связи с ритмичностью развития геологических процессов толщи пород периодически выводятся из-под уровня моря и подвергаются эрозии, но эрозионные формы редко встречаются в разрезе осадочных пород, т.к. в процессе последующего погружения они разрушаются интенсивным воздействием волн [2]. При этом разрозненные по площади и наиболее глубокие врезы сохраняются в Поволжье: это предтимано-
пашийские, преднижнекаменноугольные, предверейские несогласия. Месторождение, в пределах которого находится исследуемое поднятие, располагается на территории среднего Поволжья.
Результаты и обсуждения
На изучаемом участке месторождения установлено три купола: центральный, северный и восточный. Ставится задача: определить, относятся ли купола к одному поднятию или к разным поднятиям.
Общепринято считать, что одной из причин изменения толщин является резкое изменение условий осадконакопления.
Для составления карт толщин выбраны границы между стратиграфическими комплексами, которые уверенно прослежены по результатам геофизических исследований в скважинах и увязаны с данными бурения. При построении карт использовались абсолютные отметки на скважинах, а в межскважинном пространстве при построении использовались данные сейсморазведки.
Для определения последовательности развития ряда поверхностей при построении палеоструктурных карт авторы использовали метод Е.Н. Пермякова и Ю.А. Каравашкиной, дополненный К.А. Машковым [1, 3–5]. Метод получил название «изопахического треугольника», он позволяет восстановить общий ход событий и на их фоне проследить те подвижки, которые вели к формированию локальных структур.
Набор карт, построенных в пределах одного поднятия, был сведен в общую схему и расположен в горизонтальных рядах. В таблице 1 приведен полученный изобарический треугольник карт для поднятия. Под номерами 1, 2, 3, 4, 5, 6 располагаются карты, отражающие современный структурный план упино-малевской толщи, турнейского яруса, бобриковского и тульского горизонтов, башкирского ярусов и верейского горизонта. Каждый горизонтальный ряд начинается со структурной карты соответствующего горизонта. Схема, полученная в результате всех построений, приобретает форму треугольника.
Если рассматривать карты, расположенные по диагонали от карт (6; 5; 4; 3), то можно проследить изменения условия залегания структурных поверхностей на одном временном отрезке (рис. 2).
6; 5.1; 4.2; 3.3; 2.4; 1.5
5; 4.1; 3.2; 2.3; 1.4
4; 3.1; 2.2; 1.3
3; 2.1; 1.2

Рис. 2. Структурные и палеоструктурные карты Ракашевского поднятия (табл. 1)

Табл. 1. Схема расположения карт (рис. 2)
Сопоставляя карты 5.1; 4.2; 3.3, авторы получили представление о соотношении структурного плана упино-малевского времени с вышележащими поверхностями. По этим картам можно судить, что купола поднятия уже существовали к концу упино-малевского времени. В течение последующего времени структурная форма поверхности пласта менялась. В нижнекаменноугольное время восточный купол погрузился и появился в туле, в башкирское время его амплитуда увеличилась. Между тем северный купол с крутым южным крылом и амплитудой 9 м возвышается на общем фоне и тяготеет к самостоятельности, что подтверждается вышележащими структурными поверхностями. Центральный купол появился также в упино-малевское время, сильно «пострадал» в турне, потерял амплитуду в туле, а в башкирское время возродился. Точно так же по другим диагональным рядам получено представление о соотношении структурных планов по турнейской поверхности по диагонали 4.1; 3.2; 2.3, по диагонали 3.1; 2.2; 1 бобриковской поверхности, а на картах 2.1; 1.2 видим предполагаемые планы тульской поверхности в последующие времена. По картам можно охарактеризовать развитие изучаемых объектов (6; 5; 4; 3; 2) и показать их структуроформирующие движения.
Из анализа карт по горизонтали отчетливо видно, как меняются структурные поверхности в геологическом времени.
1; 1.1; 1.2; 1.3; 1.4; 1.5
2.1; 2.2; 2.3; 2.4
3; 3.1; 3.2; 3.3
4; 4.1; 4.2
5; 5.1
Вертикальный ряд карт 5.1; 4.1; 3.1; 2.1 позволяет проследить характер тектонических подвижек на отдельных этапах времени от времени образования кровли упино-малевского пласта до конца турнейского времени, от конца турнейского — до конца бобриковского времени, от конца бобриковского — до конца башкирского времени и до верейского времени.
Как видно из рисунка 2, карты, отражающие современный структурный план кровель пластов, имеют некоторые несоответствия структурных планов.
Смена типов формаций в вертикальном разрезе свидетельствует о значительных изменениях тектонического режима и климата в отрезок геологической истории. Примером является смена терригенных угленосных формаций карбонатными.
Анализ всех карт мощностей и структурных поверхностей позволяет отнести изучаемые купола к разным поднятиям.
Метод, который был использован для построения комплекса карт, применен и для отдельного поднятия. Комплекс включает набор локальных палеоструктурных карт. Палеоструктурные карты можно использовать также для анализа развития региональных площадей, но в этом случае следует использовать осредненные данные толщин.
Применение этого метода связано с его доступностью и необходимостью развития методики тектонического анализа платформенных структур при поисках антиклинальных ловушек и приуроченных к ним месторождений нефти и газа.
Андреева Е.Е., Баранова А.Г., Хазиев Р.Р., Валеева А.В., Хайртдинов Р.К., Ионов Г.М.

ИПЭН АН РТ
Институт «ТатНИПИнефть»

aee8277@rambler.ru
По данным каротажных диаграмм и заключений ГИС сняты значения абсолютных отметок кровли верейских, башкирских, тульских, бобриковских, турнейских и упино-малевских отложений. По снятым отбивкам построены структурные карты, а также карты изопахит между отложениями среднего и нижнего карбона. При помощи метода «изопахического треугольника» определена последовательность развития поверхностей кровли горизонтов на построенных структурных картах и картах изопахит.
изопахический треугольник, структурные карты, карты изопахит, каменноугольные отложения, пространственный анализ
Андреева Е.Е., Баранова А.Г., Хазиев Р.Р., Валеева А.В., Хайртдинов Р.К., Ионов Г.М. О значении седиментационно-тектонических процессов для строения локальных поднятий в пространстве и времени // Экспозиция Нефть Газ. 2023. № 2. С. 13–16. DOI: 10.24412/2076-6785-2023-2-13-16
29.03.2023
УДК 550.8.052
DOI: 10.24412/2076-6785-2023-2-13-16

Рекомендуемые статьи
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (495) 414-34-88